DE102015206356A1

DE102015206356A1 - Zugmittelspannanordnung

Info

Publication number: DE102015206356A1
Application number: DE102015206356.9A
Authority: DE
Inventors: Niels Flämig; Lajos Farkas
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Catensys Germany GmbH
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2016-10-13
Anticipated expiration: 2035-04-10
Also published as: WO2016162024A1; DE102015206356B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zugmittelspannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Zugmittelspanneinheit (1) und eine Spannschiene (2), wobei die Zugmittelspanneinheit (1) ein Gehäuse (3) aufweist, in dem ein mit der Spannschiene (1) zusammenwirkender Kolben (4) axial beweglich angeordnet ist, wobei eine Druckfeder (5) zur Erzeugung einer Spannkraft axial zwischen dem Kolben (4) und dem Gehäuse (3) in einer innerhalb des Gehäuses (3) ausgebildeten Druckkammer (6) angeordnet ist, und wobei ferner die Druckkammer (6) fluidtechnisch zumindest mittelbar mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung (7) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist die Druckkammer (6) über eine Schaltvorrichtung (8), umfassend ein Mehrwegeventil (9) und eine Steuereinheit (10) fluidtechnisch mit der Druckmittelversorgungseinrichtung (7) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zugmittelspannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Zugmittelspanneinheit und eine Spannschiene, wobei die Zugmittelspanneinheit ein Gehäuse aufweist, in dem ein mit der Spannschiene zusammenwirkender Kolben axial beweglich angeordnet ist, wobei eine Druckfeder zur Erzeugung einer Spannkraft axial zwischen dem Kolben und dem Gehäuse in einer innerhalb des Gehäuses ausgebildeten Druckkammer angeordnet ist, und wobei ferner die Druckkammer fluidtechnisch zumindest mittelbar mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung verbunden ist.
Gebiet der Erfindung
Es ist allgemein bekannt, dass Zugmittelspannanordnung hauptsächlich zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen, Zugmittellängung und Verschleiß dienen. Die Spannwirkung wird durch eine Zugmittelspanneinheit realisiert, die über eine Spannschiene auf das Zugmittel, in der Regel eine Kette oder ein Riemen, wirkt.
Aus der DE 10 2012 223 329 A1 geht eine hydraulische Zugmittelspanneinheit hervor. Diese umfasst ein Spannergehäuse mit einem Zylinder, einen längsbeweglich im Zylinder geführten Kolben, der mit dem Zylinder einen hydraulischen Druckkammer begrenzt, einen vom Spannergehäuse und vom Zylinder begrenzten hydraulischen Vorratsraum, ein Rückschlagventil, das den Vorratsraum mit dem Druckkammer verbindet, wobei das Rückschlagventil schließt, wenn der Druck im Druckkammer den Druck im Vorratsraum überschreitet, und ein Druckentlastungsventil, das den Druckkammer mit dem Vorratsraum verbindet, wobei das Druckentlastungsventil öffnet, wenn der Druck im Druckkammer einen vorgegebenen Grenzdruck überschreitet. Ferner umfasst die Zugmittelspanneinheit ein zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung umschaltbares Steuerventil, das in der geöffneten Stellung den Durchfluss über das Druckentlastungsventil erlaubt und das in der geschlossenen Stellung den Durchfluss über das Druckentlastungsventil verhindert.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zugmittelspannanordnung weiterzuentwickeln.
Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß ist die Druckkammer über eine Schaltvorrichtung, umfassend ein Mehrwegeventil und eine Steuereinheit fluidtechnisch mit der Druckmittelversorgungseinrichtung verbunden. Die Steuereinheit ist zur Steuerung des Mehrwegeventils vorgesehen und kann mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden. Das Mehrwegeventil weist mindestens zwei Schaltstellungen auf und ermöglicht eine Anpassung des Dämpfungsverhaltens der Zugmittelspanneinheit. Mit anderen Worten wird durch die Steuereinheit eine Abstimmung der Zugmittelspannanordnung auf die vorhandenen Betriebszustände des Motors realisiert. Dynamische Effekte werden kompensiert, sodass das Spannmittel optimal unter Spannung gehalten wird ohne dabei überdämpft zu werden. Die Dämpfung des Kolbens wird über die Schaltvorrichtung angepasst.
Vorzugsweise ist die Schaltvorrichtung separat von der Zugmittelspanneinheit ausgebildet. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit die Schaltvorrichtung an einer Zugmittelspanneinheit nachzurüsten. Insbesondere erleichtert die separate Anordnung der Schaltvorrichtung sowohl die Fertigung als auch die Montage der gesamten Zugmittelspannanordnung.
Besonders bevorzugt weist die Zugmittelspanneinheit einen Leckagespalt zumindest zum Abführen des Druckmittels aus der Druckkammer auf. Insbesondere weist der Leckagespalt aufgrund der geringen Durchflussrate durch seine Ausbildung eine Drosselwirkung auf. Des Weiteren dient der Leckagespalt auch zum Ansaugen eines Fluids, insbesondere Luft, beim axialen Ausfahren des Kolbens aus dem Gehäuse.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Rückschlagventil an der Zugmittelspanneinheit ausgebildet, wobei das Rückschlagventil die Druckkammer fluidtechnisch mit der Schaltvorrichtung verbindet. Dabei verhindert das Rückschlagventil ein Ausströmen des Druckmittels in Richtung der Schaltvorrichtung. Mit anderen Worten kann über die Schaltvorrichtung lediglich Druckmittel in die Druckkammer zugeführt werden.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Mehrwegeventil eine Förderstellung ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer und eine Sperrstellung zum Sperren der Druckmittelförderung in die Druckkammer aufweist. Somit kann in der Förderstellung des Mehrwegeventils Druckmittel in die Druckkammer gefördert werden und dadurch die Dämpfungscharakteristik der Zugmittelspanneinheit verändert werden. Denn zum einen erfolgt die Dämpfung des Kolbens über die Druckfeder und zum anderen über das in der Druckkammer vorhandene Druckmittel. Insbesondere ist das aus der Druckmittelversorgungseinrichtung stammende Druckmittel ein inkompressibles Fluid, vorzugsweise Öl. Ferner wird in der Sperrstellung des Mehrwegeventils eine Druckmittelzufuhr in die Druckkammer unterbunden. In der Sperrstellung wird somit bei einem Ausfahren des Kolbens aus dem Gehäuse die Druckkammer mit Luft gefüllt, die über den Leckagespalt angesaugt wird. Luft ist im Gegensatz zu Öl ein kompressibles Fluid. Die Dämpfungscharakteristik der Zugmittelspanneinheit verändert sich dadurch.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Mehrwegeventil eine Förderstellung ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer und ein Durchgangsstellung zum beidseitigen Durchgang von Druckmittel auf. Mit anderen Worten kann in einer Durchgangsstellung des Mehrwegeventils sowohl Druckmittel in die Druckkammer gefördert werden als auch Druckmittel aus der Druckkammer heraus gefördert werden. Dies verändert ebenso die Dämpfungscharakteristik der Zugmittelspanneinheit.
Vorzugsweise ist eine Drossel in der Durchgangsstellung des Mehrwegeventils angeordnet. Die Drossel realisiert einen kontrollierten, gedrosselten Zufluss und Abfluss des Druckmittels.
Besonders bevorzugt ist ein Rückschlagventil in der Förderstellung des Mehrwegeventils angeordnet. Dadurch entfällt die Ausbildung eines Rückschlagventils an der Zugmittelspanneinheit.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
1 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Zugmittelspannanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Zugmittelspannanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
3 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Zugmittelspannanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Gemäß den 1 bis 3 weist eine erfindungsgemäße Zugmittelspannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs eine Zugmittelspanneinheit 1 und eine Spannschiene 2 auf, wobei die Spannschiene 2 ein – hier nicht dargestelltes – Zugmittel unter Spannung hält. Die Zugmittelspanneinheit 1 umfasst ein Gehäuse 3, in dem ein mit der Spannschiene 2 zusammenwirkender Kolben 4 axial beweglich angeordnet ist. Ferner ist eine Druckfeder 5 zur Erzeugung einer Spannkraft axial zwischen dem Kolben 4 und dem Gehäuse 3 in einer innerhalb des Gehäuses 3 ausgebildeten Druckkammer 6 angeordnet. Die Druckkammer 6 ist über eine separate Schaltvorrichtung 8, umfassend ein Mehrwegeventil 9 und eine Steuereinheit 10 fluidtechnisch mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung 7, insbesondere mit einem Motor, verbunden. Des Weiteren weist die Zugmittelspanneinheit 1 einen Leckagespalt 11 zum Abführen des Druckmittels aus der Druckkammer 6 auf. Der Leckagespalt 11 ist derart ausgebildet, dass eine Drosselwirkung realisiert wird. Es wird darauf hingewiesen, dass der Leckagespalt 11 und seine Drosselwirkung 12 in den Figuren schematisch vereinfacht angedeutet ist.
Gemäß 1 weist das Mehrwegeventil 9 eine Förderstellung 14 ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer 6 auf. Ferner weist das Mehrwegeventil 9 auch eine Durchgangsstellung 16 zum beidseitigen Durchgang von Druckmittel auf. Mithin erfolgt ein ungehinderter Rückfluss des Druckmittels aus der Druckkammer 6 in die Druckmittelversorgungseinrichtung 7. Darüber hinaus ist ein Rückschlagventil 18 in der Förderstellung 14 des Mehrwegeventils 9 angeordnet.
Nach 2 umfasst das Mehrwegeventil 9 eine Förderstellung 14 ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer 6 und eine Durchgangsstellung 16 zum beidseitigen Durchgang von Druckmittel. Ferner ist ein Rückschlagventil 18 in der Förderstellung 14 des Mehrwegeventils 9 angeordnet. Darüber hinaus ist eine Drossel 17 in der Durchgangsstellung 16 des Mehrwegeventils 9 angeordnet. Dadurch wird zumindest der Rückfluss des Druckmittels gedrosselt.
Gemäß 3 ist ein Rückschlagventil 13 an der Zugmittelspanneinheit 1 ausgebildet, wobei das Rückschlagventil 13 die Druckkammer 6 fluidtechnisch mit der Schaltvorrichtung 8 verbindet. Ferner weist das Mehrwegeventil 9 eine Förderstellung 14 ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer 6 und eine Sperrstellung 15 zum Sperren der Druckmittelförderung in die Druckkammer 6 auf.
Bezugszeichenliste

1: Zugmittelspanneinheit
2: Spannschiene
3: Gehäuse
4: Kolben
5: Druckfeder
6: Druckkammer
7: Druckmittelversorgungseinrichtung
8: Schaltvorrichtung
9: Mehrwegeventil
10: Steuereinheit
11: Leckagespalt
12: Drosselwirkung
13: Rückschlagventil
14: Förderstellung
15: Sperrstellung
16: Durchgangsstellung
17: Drossel
18: Rückschlagventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012223329 A1 [0003]

Claims

Zugmittelspannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Zugmittelspanneinheit (1) und eine Spannschiene (2), wobei die Zugmittelspanneinheit (1) ein Gehäuse (3) aufweist, in dem ein mit der Spannschiene (1) zusammenwirkender Kolben (4) axial beweglich angeordnet ist, wobei eine Druckfeder (5) zur Erzeugung einer Spannkraft axial zwischen dem Kolben (4) und dem Gehäuse (3) in einer innerhalb des Gehäuses (3) ausgebildeten Druckkammer (6) angeordnet ist, und wobei ferner die Druckkammer (6) fluidtechnisch zumindest mittelbar mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (6) über eine Schaltvorrichtung (8), umfassend ein Mehrwegeventil (9) und eine Steuereinheit (10) fluidtechnisch mit der Druckmittelversorgungseinrichtung (7) verbunden ist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (8) separat von der Zugmittelspanneinheit (1) ausgebildet ist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittelspanneinheit (1) einen Leckagespalt (11) zumindest zum Abführen des Druckmittels aus der Druckkammer (6) aufweist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckagespalt (11) eine Drosselwirkung (12) aufweist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlagventil (13) an der Zugmittelspanneinheit (1) ausgebildet ist, wobei das Rückschlagventil (13) die Druckkammer (6) fluidtechnisch mit der Schaltvorrichtung (8) verbindet.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil (9) eine Förderstellung (14) ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer (6) und eine Sperrstellung (15) zum Sperren der Druckmittelförderung in die Druckkammer (6) aufweist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil (9) eine Förderstellung (14) ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer (6) und eine Durchgangsstellung (16) zum beidseitigen Durchgang von Druckmittel aufweist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drossel (17) in der Durchgangsstellung (16) des Mehrwegeventils (9) angeordnet ist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlagventil (18) in der Förderstellung (14) des Mehrwegeventils (9) angeordnet ist.